LED基板及耐高压LED灯具制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高压LED灯具，其包括驱动电源、散热外壳及LED基板，所述LED基板包括电路层、绝缘层和金属层，其特征在于：所述电路层包括相互分离的正极铜箔和负极铜箔，所述铜箔的总面积满足S≥4πKd*CY1/ε，其中，S为正极铜箔和负极铜箔的面积之和，K为绝缘层的静电参数，d为绝缘层的厚度，CY1为驱动电源的电容，ε为绝缘层的介质常数。本发明专利技术的耐高压LED灯具通过加大正负极铜箔面积来加大铝基板的分布电容，从而降低耐压测试时施加在铝基板两端的电压，使得灯具可在不增加元器件的情况下满足耐压测试要求，安全可靠且降低成本。

LED substrate and high pressure resistant LED lamp

The invention discloses a high voltage LED lamp, which comprises a driving power supply, radiating shell and LED substrate, the LED substrate includes a circuit layer, an insulating layer and a metal layer, which is characterized in that the circuit layer comprises a separate cathode copper foil and the cathode foil, the total area of the copper foil meet S = 4 PI Kd*CY1/ epsilon, among them, S as cathode and anode foil copper foil area and K insulation layer for D static parameters, the thickness of the insulating layer, CY1 for capacitance driving power, epsilon dielectric constant layer. The invention of the high voltage LED lamp by increasing the polarity copper-clad area to increase the capacitance of aluminum substrate, the voltage applied on the aluminum plate at both ends to reduce the pressure test, the lamp can meet the pressure test requirements without increasing the components under the condition of safety and cost reduction.

【技术实现步骤摘要】
LED基板及耐高压LED灯具
本专利技术涉及LED
，更具体地涉及一种LED基板及耐高压LED灯具。
技术介绍
LED是一种能够将电能直接转化为光能的半导体器件，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。在现代社会中，因为LED体积小、寿命长、光效高、无辐射与低功耗等优点使得人们越来越广泛地使用LED灯照明。 目前,现有的LED灯具一般包括金属灯壳和设置在金属灯壳上的PC罩,金属灯壳内设置有LED基板(导热电路板)和驱动电源，驱动电源输出端连接导热电路板上的若干个LED灯珠。如图1所示，导热电路板从上至下分别为电路层、导热绝缘层和金属基层，电路层大多采用载流能力强的铜箔层。在LED灯具认证安规高压测试中，需要对LED灯具的介电强度进行测试(灯具的耐压性能是靠绝缘实现的，其包括电源初次级的绝缘和灯珠与散热体间的绝缘)。一般的安规高压测试方式如下:首先，将高压仪的两个输出端分别连接驱动电源的输入端和金属灯壳上。由于导热电路板固定在金属灯壳上，可以视为高压仪的两个输出端分别连接驱动电源输入端和导热电路板。然后，高压仪输出4KV左右的高压，对LED灯具进行高压测试。如果出现LED的导热电路板被击穿，则认为此LED灯具不符合要求，不能通过安规高压测试。为了满足安规测试要求，现有的方式如中国专利CN103162259A所揭露的一种LED灯具通过安规高压测试的方法及一种高耐压LED灯具，其采用在驱动电源的输出端与LED灯具导热电路板的金属基层之间的电路上连接有泄流电阻的方式来提高灯具的耐高压性能，然而，该方式却会存在以下问题:第一:如果正极/负极与铝基板相连，铝基板有与金属外壳相连，金属外壳与大地相连，导致所有灯具的正极/负极相连短路，导致电路不平衡。第二:如果正极与/负极同时接电阻，则该电阻变成加负载，导致系统效率降低。第三:增加电阻会增加材料成本及加工成本，元件越多，不良风险越高。鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的LED基板及耐高压LED灯具。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LED基板以解决现有技术的缺陷。本专利技术的另一目的是提供一种耐高压LED灯具以解决现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于耐高压LED灯具的LED基板，所述耐高压LED灯具包括驱动电源、散热外壳及所述LED基板，所述LED基板包括电路层、绝缘层和金属层，其中，所述电路层包括相互分离的正极铜箔和负极铜箔，所述铜箔的总面积满足S ^ 4 Kd^CYl/ ε，其中，S为正极铜箔和负极铜箔的面积之和，K为绝缘层的静电参数，d为绝缘层的厚度，CYl为驱动电源的电容，ε为绝缘层的介质常数。优选地，所述正极铜箔的面积大于或等于负极铜箔的面积。优选地，所述LED基板的耐压值为2.0KV且其爬电距离大于或等于2.0mm。[0011 ] 为了实现上述目的，本专利技术还提供一种耐高压LED灯具，其包括驱动电源、散热外壳及LED基板，所述LED基板包括电路层、绝缘层和金属层，其中，所述电路层包括相互分离的正极铜箔和负极铜箔，所述铜箔的总面积满足S ^ 4 Kd^CYl/ ε，其中，S为正极铜箔和负极铜箔的面积之和，K为绝缘层的静电参数，d为绝缘层的厚度，CYl为驱动电源的电容，ε为绝缘层的介质常数。优选地，所述正极铜箔的面积大于或等于负极铜箔的面积。优选地，所述LED基板的耐压值为2.0KV且其爬电距离大于或等于2.0mm。与现有技术相比，本专利技术是对铝基板的电路层进行特殊设计，通过加大正负极铜箔面积来加大铝基板的分布电容，从而降低耐压测试时施加在铝基板两端的电压，使得灯具可在不引入新的元器件的情况下满足耐压测试要求。因此，本专利技术具有如下优点:无需引入新的电路元件，避免因增加元器件而增加生产成本和不良风险；无需以增厚绝缘层来提高耐压要求，降低铝基板的绝缘要求，提高散热能力且可减少铝基板材料成本。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。【附图说明】图1为本专利技术LED基板一实施例的层结构示意图。图2为图1所不LED基板的电路层结构不意图。图3为本专利技术耐高压LED灯具一实施例的电路示意图。图4为图3所示耐高压LED灯具进行耐压测试的原理图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1至图3，本实施例的耐高压LED灯具包括驱动电源11、LED基板12及散热外壳(图未示)，其中，驱动电源11输出端连接LED基板12上的若干个LED。本实施的LED基板12为导热性能较好的铝基板12，其从上到下包括电路层121、绝缘层122和金属层123，其中，所述电路层121主要由正极铜箔121a和负极铜箔121b组成，该两铜箔相互分离，串并后的LED连在该正极铜箔121a和负极铜箔121b之间。如图2和图3所示，电容CYl是驱动电源11的电容，电容CY2和CY3是铝基板12上正负极铜箔121a、121b和铝基板12的其它层之间所形成的分布电容，当进行耐压测试时，高压仪20所输出的高压直接施加到电容CYl和CY2/CY3 (电容CY2和CY3并联后的电容)之间，其等效原理图如图4所示。假设耐压测试时所施加的交流高压为VC，则电容CYl上分到的电压为VCY1，铝基板12的分布电容(假设CY2=CY1)上分到电压则为VCY2/2，则VC=VCY+VCY2/2。根据公式，电容容抗Xc=I/(2 JifC)，CY2/CY3电容容量越大则容抗越小，在串联电路中分到的电压也越小，CYl容量一般用1000p到2200P之间。假设CY2/CY3电容值与CYl相等，则铝基板12分到的电压与CYl电容分到的电压相等，均为1/2的VC。若CY2/2大于CYl，则VCY2/2将小于VCY1，即铝基板12上加的电压低于一半的耐压测试高压值，因此，铝基板12上的分布电容越大，则分到的电压越低。由于铝基板12是由电路层121、绝缘层122和金属层123三层结构所组成，两块平行的金属板(电路层121和金属层123)加上中间的介质(绝缘层122)就组成一个电容，因此，该铝基板12的电容可由以下公式计算得出:C= eS/4 JiKcK电容计算公式)。其中，ε表示介质常数(也即绝缘层的介质常数)，S表示铜箔总面积(也即正极铜箔121a和负极铜箔121b的面积之和)，K表示静电常数(绝缘层的静电常数)，d表示极板间距离(也即绝缘层的厚度)，由上述公式可知，面积S越大，板距d越小，则电容量C就越大。由于铝基板12的耐压值 一般为2.0KV，而安规耐压要求(即安规测试时所施加的电压)一般为4KV，若要使铝基板12满足耐压测试要求，则铝基板12上加的电压需等于或低于一半的耐压测试高压值，则CY2/CY3的容量(铝基板12的电容容量)需大于CYl容量，也即ε S/4 π Kd ^ CY1，因此，可得知，要使得铝基板12满足安规耐压要求，则铝基板12上的铜箔总面积需满本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于耐高压LED灯具的LED基板，所述耐高压LED灯具包括驱动电源、散热外壳及所述LED基板，所述LED基板包括电路层、绝缘层和金属层，其特征在于：所述电路层包括相互分离的正极铜箔和负极铜箔，所述铜箔的总面积满足S≧4πKd*CY1/ε，其中，S为正极铜箔和负极铜箔的面积之和，K为绝缘层的静电参数，d为绝缘层的厚度，CY1为驱动电源的电容，ε为绝缘层的介质常数。

【技术特征摘要】
1.一种用于耐高压LED灯具的LED基板，所述耐高压LED灯具包括驱动电源、散热外壳及所述LED基板，所述LED基板包括电路层、绝缘层和金属层，其特征在于:所述电路层包括相互分离的正极铜箔和负极铜箔，所述铜箔的总面积满足S 3 4 π Kd*CYl/ ε，其中，S为正极铜箔和负极铜箔的面积之和，K为绝缘层的静电参数，d为绝缘层的厚度，CYl为驱动电源的电容，ε为绝缘层的介质常数。2.如权利要求1所述的LED基板，其特征在于:所述正极铜箔的面积大于或等于负极铜箔的面积。3.如权利要求1或2所述的LED基板，其特征在于:所述LED基板的耐压值为2.0KV且其爬电距离大于或等...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴华，汪华，
申请(专利权)人：深圳市九洲光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：